개요 알루미늄 합금 7075 분말
알루미늄 합금 7075 분말은 알루미늄, 아연, 마그네슘, 구리, 크롬, 티타늄, 망간 및 기타 원소가 소량 함유된 침전 경화 알루미늄 합금입니다. 가장 높은 강도의 알루미늄 합금 중 하나로 간주되며 우수한 피로 강도와 함께 높은 중량 대비 강도가 필요한 응용 분야에 널리 사용됩니다.
알루미늄 합금 7075 분말에 대한 몇 가지 주요 세부 정보:
- 구성 - 알루미늄 베이스에 아연, 마그네슘, 구리 및 기타 합금 원소가 함유되어 있습니다.
- 침전 경화형 합금 - 열처리를 통해 강도를 얻습니다.
- 무게 대비 매우 높은 강도
- 우수한 내피로성 및 평균 가공성
- 일반적인 응용 분야로는 구조 부품, 항공기 부품, 금형 등이 있습니다.
- 적층 제조에 사용할 수 있는 다양한 파우더 크기 범위로 제공
표 1: 알루미늄 합금 7075 분말의 조성
| 요소 | 무게 % |
|---|---|
| 알루미늄 | 87.1-91.4% |
| 아연 | 5.1-6.1% |
| 마그네슘 | 2.1-2.9% |
| 구리 | 1.2-2.0% |
| 철 | 최대 0.5% |
| 실리콘 | 최대 0.4% |
| 망간 | 최대 0.3% |
| 크롬 | 0.18-0.28% |
| 티타늄 | 최대 0.2% |
| 기타 금속 | 각 최대 0.05% |
| 기타 불순물 | 최대 0.15% |
알루미늄 합금 7075 분말 특성 및 특성
알루미늄 합금 7075 파우더는 고강도와 저밀도의 탁월한 조합을 제공합니다. 주요 특성과 특징은 다음과 같습니다:
표 2: 알루미늄 합금 7075 분말의 특성
| 속성 | 세부 정보 |
|---|---|
| 밀도 | 2.81g/cm3 |
| 융점 | 약 635~655°C |
| 수율 강도 | 500 ~ 540 MPa |
| 인장 강도 | 570~620 MPa |
| 휴식 시 신장 | 8 ~ 10% |
| 영의 계수 | 71~72 GPa |
| 포아시온 비율 | 0.33 |
| 경도 | 브리넬 150 |
| 내식성 | 보통. 피팅 및 입자 간 부식이 발생하기 쉬움 |
| 내마모성 | 공정 |
| 열 전도성 | 120~130W/m-K |
| 피로 강도 | 159 MPa |
7075 알루미늄 파우더의 몇 가지 추가 특성:
- 우수한 중량 대비 강도 비율과 높은 비강도
- 우수한 인성 및 피로 저항성
- 특정 온도에서 응력 부식 균열이 발생하기 쉽습니다.
- 온도 상승에 따른 성능 저하에 취약함
- 완전 어닐링 상태에서 쉽게 가공, 경화 온도에서 가공성 저하
- 단조는 예열이 필요하며 400~510°C 사이에서 열간 작업을 수행해야 합니다.
- 가스 용접, 아크 용접 및 저항 용접 방식으로 쉽게 용접 가능
표 3: 알루미늄 합금 7075 분말의 응용 분야 및 용도
| Area | 사용 예시 |
|---|---|
| 항공우주 | 항공기 피팅, 기어, 샤프트 |
| 자동차 | 바퀴, 고강도가 필요한 부품 |
| 해양 | 보트 선체, 돛대, 프로펠러 |
| 금형 | 플라스틱 사출 금형, 금형 |
| 산업 | 구조 부품, 브레이싱, 교량 |
| 적층 제조 | 고강도 맞춤형 부품 인쇄 |
| 레크리에이션 | 산악 자전거, 행글라이더 프레임 |
| 방어 | 미사일 및 로켓 부품 |
| 전자 제품 | 베이스 플레이트, 모터 부품, 냉각 핀 |
사양 및 등급
알루미늄 합금 7075 분말 는 기계적 특성, 열처리 조건 등에 따라 다양한 표준 사양과 성질로 제공됩니다.
표 4: 알루미늄 합금 7075 분말의 사양 및 등급
| 사양 | 세부 정보 |
|---|---|
| 미군 지정 | 7075-T6, 7075-T651 등 |
| ISO 사양 | AlZn5.5MgCu |
| 유럽 표준 | EN AW-7075 / EN AW-AlZn6CuMgZr |
| ASTM 사양 | ASTM B247, ASTM B211M |
| SAE 사양 | AMS 4045, AMS 4154 |
| DIN | AlZn5,5MgCu |
| UNI | 56NiCrMo4 |
일반적인 성질은 다음과 같습니다:
- F - 가공된 상태, 처리하지 않음
- O - 어닐링 상태, 최저 강도
- T6 - 열처리 및 인위적 숙성을 통해 최고 강도 구현
- T651 - 스트레스 완화 및 인위적으로 숙성된 T6 변종
- 다양한 다른 템퍼 사용 가능
표 5: 사용 가능한 크기 범위 및 분말 크기
| 파우더 크기 | 미크론 | 메시 타일러/ASTM |
|---|---|---|
| 분무형 미세 분말 | 3-8 미크론 | n/a |
| 미세 분말 | 10-30 미크론 | -325 메쉬 |
| 굵은 가루 | 30-120 미크론 | -140 ~ -170 메시 |
| 매우 굵은 분말 | 120-250 미크론 | -60 ~ -120 메시 |
| 와이어 절단 | 150미크론 미만 | -100 메시 |
공급업체 및 가격
알루미늄 합금 7075 분말은 다양한 적층 제조 공정에 적합한 다양한 크기 범위로 많은 공급업체에서 쉽게 구할 수 있습니다. 아래에 몇 가지 가격 범위 예시가 나와 있습니다.
표 6: 알루미늄 합금 7075 분말의 공급업체 예시
| 공급업체(예) | 설명 |
|---|---|
| LPW 기술 | 영국에 본사를 둔 고품질 알루미늄 합금 금속 분말 공급업체 |
| 폴 뮐러 GmbH | 알루미늄 및 알루미늄 합금 분말의 독일 공급업체 |
| 에라스틸 | 특수 합금 및 고순도 제품의 글로벌 생산업체 |
| 금속 요새 | 미국에 본사를 둔 알루미늄 합금 분말 공급업체 |
| 완벽한 금속 분말 | 중국 알루미늄 합금 분말 제조업체 |
표 7: 표준 등급 알루미늄 합금 7075 분말의 가격 예시
| 파우더 크기 | kg당 가격 범위 |
|---|---|
| 미세 분말(10-30 μm) | $50 - $80 |
| 굵은 분말(30-120 μm) | $40 - $60 |
| 매우 굵은 분말(120-250 μm) | $30 - $45 |
- 가격은 주문 수량, 정확한 크기 범위 및 선택한 공급업체에 따라 달라집니다. 고순도 또는 특수 등급의 경우 더 높을 수 있습니다.
비교
표 8: 7075 알루미늄 합금과 다른 알루미늄 합금의 비교
| 합금 | 주요 속성 | 장점 | 제한 사항 |
|---|---|---|---|
| 7075 | 최고 강도, 우수한 인성, 최고의 피로 강도, 공정한 내식성 | 매우 높은 비강도, 중요한 응용 분야에 적합, 우수한 내마모성 | SCC에 취약하고, 고순도가 아니면 쉽게 부식되며, 용접이 어렵습니다. |
| 6061 | 중간 강도, 우수한 내식성, 우수한 성형성 및 용접성 | 기계 가공 및 제작이 쉽고 다용도로 활용 가능 | 스트레스가 높은 애플리케이션에는 적합하지 않음 |
| 2024 | 고강도, 내피로성, 우수한 인성, 우수한 내식성 | 두꺼운 부분의 높은 강도, 우수한 골절 인성 | 균열이 생기기 쉬우며 부식 방지를 위해 클래딩이 필요한 경우가 많습니다. |
| 5056 | 중간에서 높은 강도, 우수한 내식성, 우수한 용접성 | 해양 대기 및 바닷물 부식에 대한 내성, 우수한 극저온 특성 | 2xxx 및 7xxx 합금보다 낮은 강도 |
장점과 한계
표 9: 장점과 한계 알루미늄 합금 7075 분말
| 장점 | 제한 사항 |
|---|---|
| 중요한 애플리케이션을 위한 매우 높은 강도 | 상대적으로 비싼 |
| 알루미늄 합금 중 최고의 무게 대비 강도 비율 | 응력 부식 균열에 취약 |
| 뛰어난 피로 강도, 주기적 하중에 적합 | 내식성이 떨어지면 보호가 필요합니다 |
| 두꺼운 부분에서도 우수한 인성 | 용접이 어렵고 예열이 필요합니다. |
| 두껍고 복잡한 섹션을 3D 프린팅할 수 있습니다. | 경화된 성질에서는 가공이 어렵습니다. |
| 강철이 너무 무거울 수 있는 곳에 사용 | 고온에서 저하되는 기계적 특성 |
자주 묻는 질문
Q: 7075 알루미늄 합금이 다른 알루미늄 합금에 비해 강한 이유는 무엇인가요?
A: 합금 7075는 침전 경화 열처리를 통해 매우 높은 강도를 얻을 수 있습니다. MgZn2 및 Al2CuMg와 같은 전이상의 미세 입자는 노화 과정에서 알루미늄 매트릭스 내부에 침전되어 전위 운동을 방해하여 강도를 크게 증가시킵니다.
Q: 다른 2xxx 또는 6xxx 합금에 비해 7075 알루미늄이 항공우주 분야에 선호되는 이유는 무엇인가요?
A: 7075 알루미늄 합금은 고강도, 우수한 파단 인성 및 우수한 피로 강도의 최상의 조합을 제공합니다. 따라서 동적 하중에 노출되는 까다로운 항공우주 부품에 매우 적합합니다. 또한 두꺼운 부분에서 더 높은 강도를 제공합니다.
Q: 알루미늄 합금 7075 파우더를 보관하거나 취급할 때 특별한 주의가 필요합니까?
A: 예, 알루미늄 합금 분말은 공기 중에 흩어지면 폭발할 수 있습니다. 분말을 취급할 때는 반드시 적절한 접지와 환기가 이루어지도록 하세요. 밀폐된 용기는 불꽃, 화염 및 기타 점화원으로부터 떨어진 서늘하고 건조한 곳에 보관하세요. 미세 금속 분말을 취급할 때는 표준 예방 조치를 취하세요.
Q: 적층 제조에서 7075 알루미늄 합금 분말의 적용 사례에는 어떤 것이 있나요?
A: 경량 항공우주 및 자동차 부품, 프로펠러와 같은 고강도 해양 제품, 플라스틱 사출 성형용 금형 및 다이, 로봇 팔, 무인 항공기 부품, 산악 자전거 부품 등을 프린팅하는 것이 일반적인 적층 제조 응용 분야입니다.
Q: 알루미늄 합금 7075 부품의 DMLS 3D 프린팅에 어떤 크기의 파우더가 선호되나요?
A: 일반적으로 우수한 파우더 흐름과 고밀도를 구현하기 위해 15-45미크론의 입자 크기 범위가 DMLS 프린팅에 권장됩니다. 그러나 파라미터는 특정 3D 프린터 모델과 레이저 출력에 따라 다릅니다.
